Homocisteína - Homocysteine

Homocisteína
Fórmula esquelética
Modelo de pelota y palo
Nombres
Nombre IUPAC
Ácido 2-amino-4-sulfanilbutanoico
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA 100.006.567 Edita esto en Wikidata
Número CE
KEGG
UNII
  • EnChI = 1S / C4H9NO2S / c5-3 (1-2-8) 4 (6) 7 / h3,8H, 1-2,5H2, (H, 6,7) chequeY
    Clave: FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYSA-N chequeY
  • InChI = 1 / C4H9NO2S / c5-3 (1-2-8) 4 (6) 7 / h3,8H, 1-2,5H2, (H, 6,7)
    Clave: FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYAS
  • C (CS) C (C (= O) O) N
Propiedades
C 4 H 9 NO 2 S
Masa molar 135,18 g / mol
Apariencia Polvo cristalino blanco
Punto de fusion 234–235 ° C (453–455 ° F; 507–508 K) (se descompone)
soluble
log P -2,56
Acidez (p K a ) 2,25
Riesgos
Pictogramas GHS GHS07: Nocivo
Palabra de señal GHS Advertencia
H302
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox

La homocisteína / ˌ h m s ɪ s t i n / es un no proteinogénico α-amino ácido . Es un homólogo del aminoácido cisteína , que se diferencia por un puente de metileno adicional (-CH 2 -). Se biosintetiza a partir de metionina mediante la eliminación de su grupo metilo C ε terminal . En el cuerpo, la homocisteína puede reciclarse en metionina o convertido en cisteína con la ayuda de ciertas vitaminas B .

Un alto nivel de homocisteína en la sangre ( hiperhomocisteinemia ) hace que una persona sea más propensa a la lesión de las células endoteliales , lo que conduce a la inflamación de los vasos sanguíneos, lo que a su vez puede conducir a la aterogénesis , que puede resultar en una lesión isquémica . Por tanto, la hiperhomocisteinemia es un posible factor de riesgo de enfermedad de las arterias coronarias . La enfermedad de las arterias coronarias ocurre cuando una placa aterosclerótica bloquea el flujo sanguíneo a las arterias coronarias , que suministran sangre oxigenada al corazón.

La hiperhomocisteinemia se ha correlacionado con la aparición de coágulos de sangre, ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares, aunque no está claro si la hiperhomocisteinemia es un factor de riesgo independiente para estas afecciones. La hiperhomocisteinemia también se ha asociado con abortos espontáneos de término temprano y con defectos del tubo neural .

Estructura

Forma zwiteriónica de ( S ) -homocisteína (izquierda) y ( R ) -homocisteína (derecha)

La homocisteína existe a valores de pH neutros como un ion híbrido .

Funciones de biosíntesis y bioquímica

Dos de las principales funciones bioquímicas de la homocisteína: (la homocisteína se ve en el centro izquierdo de la imagen). Se puede sintetizar a partir de metionina y luego volver a convertirse en metionina a través del ciclo SAM o usarse para crear cisteína y alfa-cetobutirato.

La homocisteína se biosintetiza de forma natural mediante un proceso de varios pasos. Primero, la metionina recibe un grupo adenosina del ATP , una reacción catalizada por la S-adenosil-metionina sintetasa , para dar S -adenosil metionina (SAM). A continuación, SAM transfiere el grupo metilo a una molécula aceptora (p. Ej., Noradrenalina como aceptor durante la síntesis de epinefrina , ADN metiltransferasa como aceptor intermedio en el proceso de metilación del ADN ). Luego, la adenosina se hidroliza para producir L- homocisteína. La L- homocisteína tiene dos destinos principales: conversión a través de tetrahidrofolato (THF) de nuevo en L- metionina o conversión en L- cisteína .

Biosíntesis de cisteína

Los mamíferos biosintetizan el aminoácido cisteína a través de la homocisteína. La cistationina β-sintasa cataliza la condensación de homocisteína y serina para dar cistationina . Esta reacción utiliza piridoxina (vitamina B 6 ) como cofactor. La cistationina γ-liasa luego convierte este doble aminoácido en cisteína, amoníaco y α-cetobutirato. Las bacterias y las plantas dependen de una vía diferente para producir cisteína, basándose en la O- acetilserina.

Metabolismo de MTHFR: ciclo del folato, ciclo de la metionina, trans-sulfuración e hiperhomocisteinemia - 5-MTHF : 5-metiltetrahidrofolato; 5,10-metiltetrahidrofolato; BAX : proteína X asociada a Bcl-2; BHMT : betaína-homocisteína S-metiltransferasa; CBS : cistationina beta sintasa; CGL : cistationina gamma-liasa; DHF : dihidrofolato (vitamina B9); DMG : dimetilglicina; dTMP : monofosfato de timidina; DUMP : monofosfato de desoxiuridina; FAD + dicucleótido de flavina y adenina; FTHF : 10-formiltetrahidrofolato; MS : metionina sintasa; MTHFR : metilentetrahidrofolato reductasa; SAH : S-adenosil-L-homocisteína; MISMO : S-adenosil-L-metionina; THF : tetrahidrofolato

Recuperación de metionina

La homocisteína se puede reciclar en metionina . Este proceso utiliza N5-metil tetrahidrofolato como donante de metilo y enzimas relacionadas con la cobalamina (vitamina B 12 ). Se pueden encontrar más detalles sobre estas enzimas en el artículo sobre metionina sintasa .

Otras reacciones de importancia bioquímica

La homocisteína puede ciclar para dar homocisteína tiolactona , un heterociclo de cinco miembros . Debido a esta reacción de "auto-bucle", los péptidos que contienen homocisteína tienden a escindirse mediante reacciones que generan estrés oxidativo .

La homocisteína también actúa como un antagonista alostérico en los receptores de dopamina D 2 .

Se ha propuesto que tanto la homocisteína como su tiolactona pueden haber jugado un papel importante en la aparición de vida en la Tierra primitiva.

Niveles de homocisteína

Homocisteína plasmática total

Los niveles de homocisteína suelen ser más altos en los hombres que en las mujeres y aumentan con la edad.

Los niveles comunes en las poblaciones occidentales son de 10 a 12 μmol / L, y los niveles de 20 μmol / L se encuentran en poblaciones con ingestas bajas de vitamina B o en ancianos (p. Ej., Rotterdam, Framingham).

Disminuye con el atrapamiento de metil folato, donde se acompaña de disminución de ácido metilmalónico, aumento de folato y disminución de ácido formiminoglutámico . Esto es lo opuesto a las mutaciones de MTHFR C677T, que resultan en un aumento de homocisteína.

Rangos de referencia en sangre para homocisteína:
Sexo La edad Límite inferior Limite superior Unidad Elevado Objetivo terapéutico
Mujer 12-19 años 3.3 7.2 μmol / L > 10,4 μmol / L
o
> 140 μg / dl
<6,3 μmol / L
o
<85 μg / dL
45 100 μg / dL
> 60 años 4.9 11,6 μmol / L
66 160 μg / dL
Masculino 12-19 años 4.3 9,9 μmol / L > 11,4 μmol / L
o
> 150 μg / dL
60 130 μg / dL
> 60 años 5.9 15,3 μmol / L

+ | -

80 210 μg / dL

Los rangos anteriores se proporcionan solo como ejemplos; Los resultados de la prueba siempre deben interpretarse utilizando el rango proporcionado por el laboratorio que produjo el resultado.

Homocisteína elevada

Los niveles anormalmente altos de homocisteína en el suero, por encima de 15 μmol / L, son una condición médica llamada hiperhomocisteinemia . Se ha afirmado que esto es un factor de riesgo significativo para el desarrollo de una amplia gama de enfermedades, que incluyen trombosis , enfermedades neuropsiquiátricas y fracturas. También se encuentra asociado con microalbuminuria, que es un fuerte indicador del riesgo de futuras enfermedades cardiovasculares y disfunción renal. Se ha descubierto que la deficiencia de vitamina B 12 , cuando se combina con niveles altos de folato sérico, también aumenta las concentraciones generales de homocisteína.

Por lo general, la hiperhomocisteinemia se maneja con suplementos de vitamina B 6 , vitamina B 9 y vitamina B 12 . Sin embargo, la suplementación con estas vitaminas no parece mejorar los resultados de las enfermedades cardiovasculares.

Referencias

enlaces externos